C0N80SE34FBS100ENS00R01A4译文.docx
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C0N80SE34FBS100ENS00R01A4译文
技术规范最终版
大连基地;110tVOD炉装置
功能描述
1.00前言
目录
1前言4
1.1真空吹氧脱碳过程描述4
1.2VOD设备概念5
1.2.1双室VOD炉盖5
1.2.2蒸汽喷射真空泵5
1.2.3吸气管的可移动弯管6
1.2.4密封罐系统6
1.2.5密封箱的水泵6
1.2.6气体冷却器（灰尘捕捉除尘器）6
1.2.7主真空翻板阀7
1.2.8灰尘过滤器7
1.2.9氮气排空系统7
1.3缩写7
1.4L1功能描述8
1.4.1L1系统通用功能8
1.4.2L2系统的通用功能8
1.4.3控制模型9
1.4.4LCB的总体选择10
1.4.5模式的总体功能10
1.4.6紧急停止11
知识产权和保密性12
1前言
此功能描述文档由西门子VAIMetalTechnologies股份有限公司编写，以提供PLC和HMI系统的编程。
抽真空过程的总体描述，其中包括设计、功能操作、故障维护都包含在此文件中。
除了子供应商提供的操作和维护说明需要注意外，与总体技术规程一样，局部的安全规程操作也需要被遵守。
以下为功能描述的基本文档：
●设备列表
●电机和组件列表
●原理图
1.1真空吹氧脱碳过程描述
VOD法的优势是在真空环境下，不仅可以获得碳含量很低的钢，且又不消耗大量的铬，而钢中的气体和非金属夹杂物的去除也能与脱碳过程同时进行。
钢厂熔炼后采用无渣方式出钢
-真空精炼（脱碳）
-氧化
-脱硫
温度微调和成分调整是在VOD钢包炉中进行的，该钢包也可用作连铸的钢包，从而大大地减少了熔炼炉的负担。
总而言之，VOD精炼具有以下优点：
-增加炉子产量
-使用较便宜的高碳钢（电荷铬）
-降低生产费用
-提高质量
-通过最小的铬损失，获得具有抗压弹性极限质量ELC性的产品
-获得硬度分析公差
-较好的铬产量
在VOD精炼前，盛有钢水的钢包需要除渣。
这是VOD精炼的一个前提条件。
氧枪能提供所需的吹氧量。
当CO的分压力较低时精炼过程铬损耗非常小。
在脱碳过程中，吹氧量将根据数据分析获得。
特别是最后阶段，脱碳过程通过废气分析仪来控制（多任务分析仪MTA）。
通过进一步降低真空度，最终脱碳通过CO与其反应实现。
最后调整到期望的碳含量。
多任务分析（MTA）系统自动运行，并且通过以太网与其它网络相连。
系统的主要部分叫做多任务分析仪（MTA），它是德国钢铁制造商蒂森-克虏伯所属的EdelstahlWitten特殊钢厂和巴西VD/VCD/VOD厂为炉外精炼真空过程需求从2002年3月起历时两年多时间研制成功的多任务分析仪。
该分析仪专为真空处理而设计。
MTA通过红外线、顺磁性和超声波原理实现废气测量获得其它系统（如质谱仪等）无法获得的检测精度。
所有数据的测量周期是1秒，所有数据均可被实时处理并传送到已有的过程控制系统中。
模型概括如下：
-真空吹氧脱碳
-真空脱氧
与脱硫相似，添加合金能调整钢包内成分
现在，脱硫、除渣添加铁合金可以通过一个过程实现了。
在吹氩搅拌的同时，调整钢水温度，出去钢中的夹杂物。
通过精炼，炉渣仍能存留在钢包中，这样在连铸过程中可达到隔离的效果。
目前已存的真空精炼装置具有以下工艺效果：
-通过吹氧控制，控制脱碳过程
-在高真空阶段控制排气和最终脱碳
-利用所有的吹炼过程
-通过水冷喷枪吹气
-提取吹炼条件知识
1.2VOD设备概念
1.2.1双室VOD炉盖
VOD炉盖是一个带有真空管道法兰的圆盘状炉盖。
所有所需的套筒安装在炉盖上。
三个液压缸驱动真空盖的升降和密封。
一个传送车将真空盖移动到两个精炼位置。
为了减轻真空盖耐火材料的重量，一个分离的水冷冷却中心和一个隔热板安装在炉盖上。
一个炉膛摄像机被使用观测炉内温度。
1.2.2蒸汽喷射真空泵
为了VOD炉冶金和工艺要求，特别设计了蒸汽喷射真空泵。
钢水熔炼的真空处理通常工作在260mbar到0.7mbar范围内。
最终的工作压力将由钢水脱氧程度来决定。
对于VOD法，为了增加吹氧过程的抽风能力需将水循环泵转到“on”上。
对于VD法，当在最终阶段E3,E2和E1进行操作时，一个水循环泵和喷射阶段E4将转到“on”上。
三个高真空阶段（E1,E2,E3）与第一冷凝阶段相连。
当峰值负载时，需要选择容量和压力等级，该泵系统将稳定泵的性能。
即使在初始阶段出现过载或误操作情况，也可排除操作失败或损毁危险。
直喷射冷凝器（C1）通过逆流原理进行工作的。
喷射系统的建立的选择和设计考虑到冷凝区域表面的一致性。
冷却水从冷凝器安全地排除放出可凝结的蒸气。
泵系统装备保险装置，即使热井泵和类似组件出现故障，也能保证对冷凝器的冷却水供应关闭。
系统通风设备采用空气通风。
1.2.3吸气管的可移动弯管
一个可移动、可提升的弯管连接在管1和管2之间，其定位通过限位开关实现。
1.2.4密封罐系统
密封罐的功能是收集冷凝器水。
密封罐的液面通过连续测量方法获得。
1.2.5密封箱的水泵
这些泵安装在密封罐与水处理厂之间，用于给其供应水。
1.2.6气体冷却器（灰尘捕捉除尘器）
气体冷却器安装在过滤单元前面，用来收集VOD设备的主要灰尘颗粒（仅用在VOD处理过程）。
1.2.7主真空翻板阀
主真空翻板阀安装在VD/VCD和VOD吸气管道上。
为隔离从VOD线到VD/VCD线的灰尘过滤器，提供两个真空翻板阀。
在VOD过程中，VD/VCD上的真空翻板阀是关闭的。
VOD线上的两个翻板阀是打开的，气体能被导引到冷却器和气囊过滤系统。
在VD/VCD过程中，主翻板阀在另一路循环。
通过这种方法，VD/VCD上的囊过滤系统的泄露影响被消除了。
1.2.8灰尘过滤器
灰尘过滤器最大程度的保持真空泵和冷凝器冷却水的清洁，它被安装在真空管和真空泵系统之间。
带有灰尘过滤器的气体冷却器被并列的安装在主排气泵上。
主排气泵和灰尘过滤器都被使用在抽真空过程。
过滤器将清洁通过脉冲清理系统的储存氮气。
1.2.9氮气排空系统
为了真空室和声波清理器的通畅，安装一个氮气缓冲罐。
1.3缩写
MCB:
维护控制箱
在每个区域都有维护控制箱，它起维护的目的。
在维护控制箱中设备的命名，数字和“on/off”状态需要被标明在按钮上，以便满足维护要求。
LCB:
局部控制箱
局部控制箱包含全部模型运行所需的按钮、主开关和指示灯。
如果需要局部控制箱可安装电源切断开关。
这些局部控制箱位于装置的内部。
MCD:
主控制面板（主控制台）
主控制台设计成一种微倾斜桌面的“静坐型”。
主控制台的中心有一个预留的笔记本手册区域。
在主控制台的左右两边安装的L1层和L2层的人机界面。
一个靠近主控制台的区域被预留为按钮、开关和指示灯仪表板，它是紧急操作模式和重要功能。
仪表板与终端通过有线连接。
1.4L1功能描述
1.4.1L1系统通用功能
L1是一个键盘操作系统，它通过一个可视屏幕实现机械功能。
各种生产过程图像能通过此系统获得。
该系统的主要功能是显示重要生产过程数据，如阀门、电机和气缸的检测等。
通过L1层的这些可视屏幕，操作工人可以获得实际生产过程的全部信息。
动态的颜色能指示出任何系统情况的改变。
这就意味着当一个阀门的开合将使动态颜色改变。
1.4.2L2系统的通用功能
仅当L2系统被卖出且在合同里有详细说明时，下列描述才是有效的。
除第1级控制系统之外第2级系统使用作为一个冶金指南为操作员。
在第2级可视化屏幕上，操作员将获得所有重要炉次信息。
除了炉次，钢包号和钢规格之外，必须给出必要的过程数据例如真空压力，氩流速等。
冶金模型计算的主要信息是实际碳起动或目标分析，开始或者目标温度，钢起始重量和目标时间以及所添加合金材料或还原材料。
第2级控制每炉。
将炉的处理过程分成各种各样的处理阶段，如炉的到达、脱碳、还原，合金化等。
在每个阶段期间，通知操作员必需的行动，例如测温和取样，以及在还原期间添加的碳和合金材料。
在第2级可视化屏幕上，通过模型计算碳和氧气的过程显示在曲线上。
其他的各种各样的屏幕通知操作员，关于生产规划，和可利用的合金材料以及详细的分析等。
Level2过程控制级控制#1真空室和#2真空室的运行。
两个真空室的冶金模型的演算和过程控制以及跟踪控制等功能是相互独立。
操作员可随时选择任意一个真空室的数据，将其显示在Level2的控制屏幕上。
只要第一炉处于运行状态，操作员必须在屏幕上跟踪其处理起始时间和结束时间。
当满足以下条件时，一个炉次结束：
-停止吹氩
-钢包转到连铸机
-从实验室获得钢水成分分析最终结果
-从连铸机获得实际钢水质量
更多信息请参见功能描述和L2级要求书。
1.4.3控制模型
人机接口和PLC在下列操作模型中是彼此分离的：
●来自HMI或LCB的自动控制模型
自动模式允许生产过程顺序操作和单个控制。
●来自HMI或LCB的手动控制模型
单一动作或组合动作或手动阀门、蝶阀和执行器设置。
●来自HMI或LCB的维护控制模型
仅主联锁是可动的。
所有安全限位开关和紧急停止开关可用。
所有动作必须是慢动或点动。
单稳阀（只有一个电磁线圈）仅在点动操作中使用。
1.4.4LCB的总体选择
选择开关
操作位置
1.远程
2.本地
选择开关
操作模式
1.自动模式
2.手动模式
3.维护模式
*=不是所有模式在任何时间都可以使用的。
它取决于设备的操作。
第一个选择开关选择操作位置（HMI=远程（Remote）或本地（Local）=LCB）。
如果选择“LOCAL”，“L”在在控制室里面的操作员的HMI中显示，该设备可从外面操作。
第二个选择开关是为方式的选择。
不是每个时间所有模式都可以在LCB上使用的。
如果在LCB上没有模式选择开关；“操作选择开关”的“本地”将自动地显示“维护模式”。
1.4.5模式的总体功能
电机、泵等的故障将以设备的红色符号显示在警报列表的屏幕上。
操作员能获知故障，并且当故障仍存在时，警报列表将继续保留。
只有当故障被检查到时，操作员才能获知并删除警报列表中的信息。
为安全起见，当警报信息获知后，停止任何动作。
只有按下屏幕上的启动按钮，重新启动电机或阀门。
在主要设备故障的情况下，功能操作将被转移到备用设备。
随着故障的获知，故障设备将被自动地作为新的备用设备。
检查每个阀门的开动的时间，这意味着如果某一段时间限位开关没有到达开放或接近的位置，故障将显示在警报名单。
阀门仍处于原状态（没有从开放或接近的移除）。
在所有动作期间（阀门的开合过程，电机的移动等），设备的指示灯都将闪烁（按钮里面的灯或人机接口上的符号）。
随着位置的到达，指示灯将停止闪烁。
1.4.6紧急停止
控制室内的紧急按钮信号：
紧急按钮可以关闭VD过程中所选择的驱动设备控制电源，或启动紧急顺序。
继续保持阀门和仪表的控制电压，利用互锁功能使得阀门处于安全保护状态。
本地控制箱的紧急按钮
紧急按钮可以关闭VD过程的驱动设备控制电压，其可在本地控制箱操作。
阀门和仪表的控制电压将继续保持，实现设备的互锁。
知识产权和保密性
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0
18.11.2008
第一版
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04.12.2008
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